生物量分配是理解高寒草甸植物对环境变化响应的关键机制。然而,植物生物量分配的两个主要理论,即最优分配和等距分配,依旧存在着较多争议。鉴于此,本研究旨在通过利用青藏高原高寒草甸在不同草食动物组合和围封条件下的生物量分配模式,来验证这些假说,并确定影响生物量分配变化的关键理化因素。
董全民研究员领衔的高寒草地适应性管理研究团队,自20世纪90年代以来,围绕高寒草地放牧生态系统管理、退化高寒草地修复与管理、高寒草地生态畜牧业发展等方面进行了持续的研究。本研究基于中等放牧强度设置了牦牛单独放牧、藏羊单独放牧以及牦牛藏羊混合放牧试验,系统分析了不同放牧方式下高寒草地植物群落、土壤理化性质及微生物群落变化特征。结果表明:(1)当高寒草地处于围封状态时,植物生物量趋向于向地下部分分配;而当高寒草地处于放牧状态时(中等放牧强度),植物生物量趋向于向地上部分分配;(2)不论放牧与否,高寒草地的生物量分配模式均遵循最优分配理论;(3)放牧活动促使高寒草地植物群落根系向表层土壤(0~10 cm)聚集;(4)中等放牧强度下高寒草地植被群落生物量的权衡变化主要受土壤容重和速效养分含量变化的调节。综上所述,仅从生物量权衡方面而言,中等放牧强度下牦牛和藏羊混合放牧可能是一种合理的高寒草甸利用形式。该文章发表在《Catena》上。
地上生物量受放牧活动影响显著,但地下生物量受放牧影响较小。放牧活动是导致是生物量变化的主要因素。
土壤容重以及速效养分驱动了生物量权衡的变化。
围封和放牧会分别导致生物量分配到根部和地上部分。此外,我们的研究结果支持最优分配假说,且生物量的分配模式主要受土壤理化性质变化的调节。具体来说,地上部分和地下部分生物量之间的权衡与土壤容重、土壤湿度、速效氮、速效磷呈负相关,与速效钾呈正相关。仅从生物量权衡方面而言,中等放牧强度下牦牛和藏羊混合放牧可能是一种合理的高寒草甸利用形式。
草地适应性管理团队将以习近平生态文明思想为指导,在已有研究工作的基础上,继续探索适宜于青海省高寒草地的适应性管理研究理论和技术,助力青海省生态保护和高质量发展,推进青藏高原生态文明高地建设。